主题中讨论的其他器件： TIDA-01556、 TIDA-00818、 TIDA-01182、 BQSTUDIO
你(们)好
我一直在调查一个异常问题。 我没有发现我们的实施存在重大问题、但检查了所有明显的问题。 我们的原理图已附在末尾
该设计充电正确、读取正确、降压正确。 它具有良好的效率(89 - 90%)。 我们一直使用太阳能电池板(6V/6W)测试此设计。 问题在于、当我们有少量可用功率(太阳能电池板的弱光)时。
定制板
在弱光条件下、我们的硬件(我们自己的 PCB)实现可实现2.3V 的输出、即使在提供了电池电源(3.5V)且未连接负载的情况下也是如此。 此时太阳能面板和位于 I2C 总线上的 EV2300 USB -> I2C 接口上会亮起一点灯。 我们的 MCU 由 VSYS 供电、通电后、出于测试目的、它会设置配置、然后处于无限循环中(while (1)；)。 在输出端没有负载的情况下、会发生以下情况：
- 当覆盖太阳能电池板时、它会产生稳定的 VSYS 输出。
- 当太阳能电池板被赋予更多的光时、它会产生一个稳定的 VSYS 输出。
- 当输出端具有电子负载(几乎任何负载、例如仅2-3mA)时、它将产生稳定的 VSYS 输出。
下面的示波器截图显示了太阳能电池板的手(前半部分、稳定的 VSYS)、然后取出手、以便车间照明太阳能电池板。
提取以下设置：
太阳能电池板
拆下手提式太阳能电池板后立即(获得车间照明)
完成上述操作后的一小段时间
SW (= 2.29V DC)、REGN (= 4.23V)、ILIM (= 20mV)、SYS (= 2.31V)、BTST (= 3.73V)的示波器截图均为处于此状态的直流电。 如上所述、我只需添加更多或更少的光、它将恢复到稳定状态、否则它将无限期地保持这种状态。
已检查以下项目：
- 充电时的开关波形看起来正常且调节合理
- PMID 上的所有电容器在输入上为 X7R/25V/10%/1206
- Vbus 上1uF (0805、10%、25V、X7R)
- 输出电容为40uF (10V/0805 / X7R / 10%)、其中20uF 紧邻芯片
- 电感器的额定电流为5.2A、饱和电流为7A、最大直流电阻为26mR (74438357222)
- 所有连接都与评估板非常相似(重要的地方有大量铜)
- 连接到同一接地层的模拟和电源接地(被识别为潜在问题)。
我对模拟接地进行了重新布线、使其连接到引脚17、18 (PGND)。 为此、我提升了组件、使 TS、VREG、ILIMIT 接地连接通过 Kynar 导线连接到引脚17、18。 这不会改变行为。
疑难解答
- 用于3.5V 电池电源的电源具有感应引线、宽大的电缆尺寸和 Keithley 电源。
- 还使用3.5V 电池和具有相同结果的短引线进行了测试
- 已检查自举电容器是否正确(从慕斯器件# CGA2B3X7R1H473K050BB 处重新安装一个带有标签袋的自举电容器)
评估板
我决定使用 BQ25895评估板检查评估板的类似行为、并使用电源而非太阳能电池板进行测试。
JP1 -未安装
JP2 -/PG + PG
JP3 -对 DSEL 短路
JP4 -短接至 VSYS
JP5 -已安装
JP6 -未安装
JP7 -未安装
JP8 -未安装
JP9 -已安装
JP10 -已安装
- 5.2V 电源、Vbus 上的6mA 恒定电流限制、输入上的电解电容为1000uF
- 来自电源或电池的3.5V 电压(来自 PSU 的电流限制为2A)
- 输出无负载。
- 电池管理工作室中的以下配置
给出了以下轨迹。 请注意、这种行为本身并不不正确、因为它不会明显下降到低于 Vbat 电压。 足够好了！
设置 FORCE_VINDPM = 0似乎可以解决上述问题(锯齿形)。 我们实际上确实希望使用 FORCE_VINDPM、以便我们可以执行峰值功率跟踪(根据 TIDA-01556)
在移除 Vbus 上的其他假太阳能电源时、它会正确下降、并且不会下降到低于电池电压。 足够好了！
我们的板(与评估板相同的测试)
我们可以使用以下方法在类似条件下模拟面板：
- 硬件
- 5.2V 电源、Vbus 上的6mA 恒定电流限制、输入上的电解电容为1000uF
- 来自电源或电池的3.5V 电压(来自 PSU 的电流限制为2A)
- 输出无负载。
- 以下配置由 MCU 设置、然后进入 while (1)循环。 从 I2C 总线将设置读入 Battery Management Studio (与评估板上使用的设置相同)
迹线显示器件大幅下降至低于电池电压。 不够好！
如果未勾选 FORCE_VINDPM (= 0)、则看起来稳定。 打开/关闭5.2V/6mA 恒定电流电源不会平稳恢复到电池电压。
接下来如何进行？ 问题..
- 理论上、为什么在这种边缘条件下 VSYS 会无限期地下降到低于 Vbat？
- PCB 设计是可能的原因、因为 PGND 和 AGND 共用同一接地平面-但除此之外、它与评估板非常相似。 (请注意、TIDA-00818在接地层上不共享 PGND 和 AGND)。 我修改了一个板来隔离所有 AGNDD、并使用电线在引脚17/18的单点连接。
- 是否可能改善 C12 (输入电容1uF)或 C17 (电池电容10uF)上的接地连接？
- 它提到使用电源板作为单一连接点(P55、11.1点4)将 AGND 连接到 PGND。 17、18与电源板是否电气上不同？ 在 TIDA-01182上、17、18连接到散热焊盘。直接(无过孔)、在评估板上、它们保持分离并通过散热焊盘过孔连接。
- 更大的输入电容器？ (当前为1uF/C12、但由于 PMID 电容= 40uF、似乎不太可能)
- 评估板和电路板上跳线配置的差异会带来什么影响？
- 我已经检查了示波器上的 SW 行为、它在充电时看起来稳定。
- 是否需要围绕自举电容器进行任何调优？ (注释0r 已安装 R19)。
我可以进行任何必要的测量... 帮助！
PCB 设计
原理图
